第5章 集成触发器

RD
SD
Qn
Qn+1
000
1
001
1
010
0
011
0
100
1
101
1
11001111来自禁止态 置0 置1 保持
5.2 基本R-S触发器
2 次态卡诺图
3 特征方程
SD RD Qn 00
0
01 11 10 100
1 1 1 0
Q n1 S D RD Q n
R D SD 1 （约束条件）
55..22基基本本RSR触-发S触器发器
数字电路与逻辑设计
第5章 集成触发器
5.1 概述
1.触发器的定义
时序逻辑电路的最基本单元；能够存储一位二进制信息。
2.触发器特点:
(1)有两个能够自行保持的稳定状态，分别用来表示逻辑0和 逻辑1； (2)根据不同时输入信号可以置成0态和1态。
5.1 概述
3.触发器分类
基本R-S触发器
电路结构和 动作特点
钟控触发器 主从触发器
边沿触发器
逻辑功能
R-S触发器 D触发器 J-K触发器 T触发器
5.2 基本R-S触发器
5.2.1 基本R-S触发器的电路组成和工作原理
1. 电路结构
G1
SD
&
Q
G2
&
输入端
RD
Q
输出端
以Q端的状态表示触发器状态：Q=1即触发器为状态1 Q=0即触发器为状态0
4
5.2 基本R-S触发器
2. 工作原理
1)当RD 0 , SD 1时 , 则Q 0 , Q 1 ——0态 触发器置0
1 G1
SD

电压波形。
图 Ｐ５ ２
图［题 ］ 图［题 ］
５ ２ Ａ
５ ２ Ｂ
［题 ５ ３］ 在同步 ＲＳ 触发器中，已知 ＣＰ、Ｒ、Ｓ 输入的电压波形如图 Ｐ５ ３ 所示，试画出
输出 Ｑ 端的电压波形。设触发器的初始状态为 Ｑ ＝０。
［解］ 根据由与非门组成同步 ＲＳ 触发器的逻辑功能画输出 Ｑ 的电压波形。Ｑ 电压波形中
［解］ 先画出 、 Ｑ０ Ｑ０ 和 、 Ｑ１ Ｑ１ 的电压波形，再根据 Ｙ１ ＝ Ｑ０ Ｑ１ 和 Ｙ２ ＝ Ｑ０ Ｑ１ 的与非关系，
画出输出 Ｙ１ 和 Ｙ２ 的电压波形，如图［题 ５ １４］所示。
图 Ｐ５ １４
图［题 ５ １４］
第 ５ 章 集成触发器 １２７
［题 ５ １５］ 图 Ｐ５ １５ 是一个用 ＴＴＬ 边沿双 ＪＫ 触发器组成的单脉冲发生器，ＣＰ 为连续脉 冲，试分析其工作原理，并画出 ｕＯ 的电压波形图。 ［解］ 由图 Ｐ５ １５ 可知，平时 Ｓ 开关接地，ＦＦ０ 的 Ｊ０ 接地，同时 Ｋ０ ＝ ，１ ＦＦ１ 的直接置 ０ 端通过 Ｓ 开关接地。因此，触发器 ＦＦ０ 和 ＦＦ１ 都处于 ０ 状态，Ｑ０ ＝ Ｑ１ ＝ ０，输出 ｕＯ 为低电平 ０。 当 Ｓ 开关按下时，接高电平 １，这时 ＦＦ０ 和 ＦＦ１ 都为 Ｔ′触发器，处于计数状态。在 ＣＰ 下 降沿作用下，ＦＦ０ 由 ０ 状态翻到 １ 状态，Ｑ０ ＝ １，输出 ｕＯ 由低电平 ０ 跃到高电平 １。 当输入下一个 ＣＰ 的下降沿时，ＦＦ０ 由 １ 状态翻到 ０ 状态，Ｑ０ 输出一个负跃变，输出 ｕＯ 由高电平 １ 跃到低电平 ０，与此同时，Ｑ０ 输出的负跃变使 ＦＦ１ 由 ０ 状态翻到 １ 状态，Ｑ１ 输出 的低电平使 ＦＦ０ 置 ０，从而保证了 Ｓ 开关每按一次，ｕＯ 输出一个正脉冲，输入和输出电压波形 如图［题 ５ １５］所示。 当 Ｓ 开关放开时，Ｓ 又接地，ＦＦ０ 和 ＦＦ１ 又回到初始的 ０ 状态，为下一次输出正脉冲做好准备。

Qn=1 说明
且每次测试时都要将
0→1
触发器异步清零或置1。
0 0 1→0
按照右表测试并记录结果。
（c）将J、K触发器
0
接成 T’触发器。
CP接1kHz连续脉冲；
1
通过示波器双踪观察
CP和Q的波形，
1
画图并分析结果。
0→1
1 1→0
0 0→1
1→0
1
0→1
1→0
实验五 触发器
4. 实验内容及要求
（2）测试双D触发器74LS74的逻辑功能。
Q
Q
1J C1 1K J CP K SD
74LSll2双JK触发器引脚排列及逻辑符号
实验五 触发器
实验五 触发器
（3）D触发器
可用作数字信号的寄存、移位寄存、分频和波形发生等。
Q n+1 = D
14 13 12 11 10 9 8
Vcc 2RD 2D CP SD 2Q 2Q
74LS74
Q
Q
C1 1D
（5）单脉冲发生器实验 （选做） 用74LS74双D型触发器，设计一个单发脉冲发生器的实验线路。要
求将频率为１Hz的信号脉冲和手控触发脉冲分别作为两个触发器的CP 脉冲输入。只要手控脉冲送出一个脉冲，该脉冲与手控触发脉冲的时 间长短无关。
实验五 触发器
试问：能实现单发脉冲输出的原理是什么?画出电路的输出时序波形图. 下图是用双JK触发器组成的单发脉冲发生器，以供设计时参考。
实验五 触发器
3. 实验原理 （1）基本RS触发器
Q & R
Q &
S
实验五 触发器
（2）JK触发器
常用作缓冲存储器、移位寄存器和计数器。 Qn+1 = JQn + KQn

第五章 触 发 器
图 5 – 7 由与非门构成的基本RS触发器
第五章 触 发 器
1. 功能描述 (1) 当Rd=1, Sd=0时，不管触发器原来处于什么状态， 其次态一定为“1”，即Qn+1=1，故触发器处于置位状态。 (2) 当Rd=0, Sd=1时，Qn+1=0，触发器处于复位状态。 (3) 当Rd=Sd=1 时，触发器状态不变，处于维持状态， 即Qn+1=Qn。 (4) 当Rd=Sd=0 时，Qn+1=Q n+1=1，破坏了触发器的正常 工作，使触发器失效。而且当输入条件同时消失时，触发 器是“0”态还是“1”态是不定的，这种情况在触发器工作 时是不允许出现的。因此使用这种触发器时， 禁止 Rd=Sd=0出现。
发生的。这种电路中没有统一的时钟脉冲。任何输入信
号的变化都可能立刻引起异步时序电路状态的变依从关系来分，又可分为米里 (Mealy)型和莫尔(Moore)型两类。米里型电路的输出是输 入变量及现态的函数，即
F (t ) f [ x(t ),Qn (t )]
器和JK触发器。在基本RS触发器的基础上， 加两个与非
门即可构成钟控RS触发器， 如图 5－10 所示。
第五章 触 发 器
图 5 – 10 钟控RS触发器
第五章 触 发 器
1. 功能描述 当CP=0时，触发器不工作，此时C、D门输出均为 1， 基本RS触发器处于保持态。此时无论R、S如何变化，均 不会改变C、D门的输出，故对状态无影响。 当CP=1 时，触发器工作，其逻辑功能如下： R=0, S=１, Qn+1=1，触发器置“1”； R=1, S=0, Q n+1=0，触发器置“0”； R=S=0, Qn+1=Qn，触发器状态不变； R=S=1, 触发器失效，工作时不允许。